立式循环撞击流反应器中桨叶垂直交错排布条件下的混合性能

立式循环撞击流反应器(VCISR)桨叶的倾角及其布置形式,是影响混合性能的重要因素。本文采用数值方法对VCISR桨叶不同角度垂直交错排布条件下的混合性能进行了研究。上下两对桨叶倾角θ均设置为45°,上下两对桨叶错位角分别设置为15°、30°、45°、60°,结果表明:上下两对桨叶错位角在45°时,VCISR特征撞击面上的速度均方根σ最大,达到3.81,混合性能最优;同工况条件下,当错位角为60°时,桨叶旋转能量消耗最小。

立式循环撞击流反应器不同倾角桨叶的混合性能比较

采用FLUENT软件对不同倾角桨叶和转速下的立式循环撞击流反应器流场分布进行了数值模拟。分析结果表明,同一转速下时,特征撞击面上速度分布的平均值比较接近,说明倾角对撞击混合的传质效果影响不大;同一转速时,桨叶倾角为45°的撞击面上速度沿径向分布的均方根差σ值最大,这表示速度沿径向分布的离散程度最大,撞击混合效果最佳。

撞击流混合器的出口位置对其混合性能的影响

利用CFD方法模拟了冷、热水在两组同轴相向撞击流混合器中对撞混合的过程,并通过对混合器内速度、压强和温度场的分析,探讨了出口布局对其内流场的影响。结果表明,撞击流混合器内速度、压强和温度场均呈极不均匀的特点;出口位置的上、下改变对混合器内的压强分布影响显著,出口在上时对混合器和输液泵的密封性能要求以及对输液泵功率的要求均高于出口在下时的;两组同轴相向撞击流混合器的混合效果和效率俱佳。